Prezentace o moderních motorech. Spalovací motor

Historie vzniku prvního spalovacího motoru První skutečně
funkční spalovací motor (ICE)
se objevil v Německu v roce 1878. Ale historie stvoření
ICE má své kořeny ve Francii.
V roce 1860 francouzský vynálezce Ethven Lenoir
vynalezl
první spalovací motor. Ale tato jednotka
byl nedokonalý, s nízkou účinností a nedal se aplikovat
na praxi. Na pomoc přišel další Francouz
vynálezce Beau de Rochas, který v roce 1862 navrhl
použijte v tomto motoru čtyři zdvihy:
1.Vstup
2. Komprese
3. Pracovní zdvih
4. Uvolněte zdvih
První čtyřtaktní vůz ICE byl
tříkolový kočár od Karla Benze, postavený v roce 1885
rok.
O rok později (1886) se objevila verze Gottlieba Daimera.
Oba vynálezci pracovali nezávisle na sobě.
V roce 1926 se spojili a vytvořili Deimler-Benz.
AG.

Princip činnosti spalovacího motoru

Moderní auto především,
poháněný vnitřním motorem
spalování. Takových motorů je mnoho.
hromada. Liší se objemem
počet válců, výkon, rychlost
rotace, použité palivo (nafta,
benzínové a plynové motory). Ale v zásadě
zařízení spalovacího motoru
Zdá se, jako. Jak toto zařízení funguje a proč?
nazývaný čtyřdobý motor
s vnitřním spalováním? O vnitřním spalování
To je jasné. Palivo hoří uvnitř motoru. A
proč 4taktní motor, co to je?
Ve skutečnosti existují dvoutakty
motory. Ale na autech se používají
zřídka. Čtyřtaktní motor
volal kvůli tomu, že jeho práce může být
rozdělena na čtyři stejné části.
Píst projde válcem čtyřikrát – dvakrát
dvakrát nahoru a dolů. Beat začíná v
nalezení pístu v krajní spodní resp
vrcholový bod. Pro motoristy-mechaniky ano
nazývá se horní úvratí (TDC) a
dolní úvrať (BDC).

První zdvih - sací zdvih

První pauza, on je vstup,
začíná na TDC (nahoře
mrtvý bod). pohybující se dolů
píst nasává do válce
směs vzduch-palivo. Práce
tento rytmus nastane, když
otevřít sací ventil. Mimochodem,
existuje mnoho motorů
více sacích ventilů.
Jejich počet, velikost, čas
být na otevřeném prostranství
může výrazně ovlivnit
Výkon motoru. Jíst
motory, ve kterých
v závislosti na tlaku na pedál
plyn, nucený
prodloužení doby pobytu
sací ventily otevřené
stav. Je to stvořeno pro
zvýšení počtu
nasávané palivo, které
po zapálení se zvyšuje
Výkon motoru. Automobil,
v tomto případě možná hodně
zrychlit rychleji.

Druhý zdvih je kompresní zdvih

Další zdvih motoru je
kompresní zdvih. Po pístu
na dně, začíná
zvedněte se, čímž se zmáčkne
směs, která vstoupila do válce v rytmu
vtok. Palivová směs se stlačí na
objemy spalovací komory. co to je
takový fotoaparát? Volný prostor
mezi horní částí pístu a
horní část válce
píst nahoře mrtvý
bod se nazývá spalovací komora.
Ventily, v tomto zdvihu motoru
zcela uzavřena. Čím jsou hustší
zavřeno, dojde ke stlačení
lepší. Velká důležitost
má v tomto případě stát
píst, válec, pístní kroužky.
Pokud jsou velké mezery, pak
dobrá komprese nebude fungovat, ale
podle toho moc takových
motor bude mnohem nižší. Stupeň
komprese - komprese, můžete zkontrolovat
speciální zařízení. Podle velikosti
komprese, lze usoudit, že
opotřebení motoru.

Třetí cyklus - pracovní zdvih

Třetí opatření je pracovní, začíná
TDC. Říká se tomu dělník
ani náhodou. Ostatně je to v tomhle
takt je akce,
nutit auto
hýbat se. V tomto taktu pracovat
zapne se zapalovací systém. Proč
jmenuje se tento systém? Ano
protože ona má na starosti
zapálení palivové směsi, stlačené
ve válci, ve spalovací komoře.
Funguje to velmi jednoduše – svíčka
systém dává jiskru. Spravedlnost
kvůli tomu stojí za zmínku, že jiskra
vydané na zapalovací svíčce pro
několik stupňů před dosažením
horní píst. Tyto
stupně v moderním motoru,
automaticky upravena
mozek auta. Potom
při vznícení paliva dochází
výbuch - prudce se zvyšuje v
objem, nutí píst
posunout dolů. Ventily v tomto rytmu
chod motoru, jako v
předchozí, jsou v uzavřené
stav.

Čtvrtým opatřením je opatření uvolnění

Čtvrtý cyklus práce
motor, poslední
promoce na střední škole. Dosahování
spodní bod, po
pracovní cyklus v motoru
se začne otevírat
Výfukový ventil. Takový
ventily, stejně jako přívod,
může jich být několik.
Pohyb nahoru, píst
odstraňuje přes tento ventil
výfukové plyny z
válec - odvětrává
jeho. O to lépe to funguje
výfukový ventil,
více výfukových plynů
vyjmuto z válce
tím se uvolní
místo pro novou porci
směs paliva a vzduchu.

Odrůdy spalovacího motoru

Dieselový spalovací motor

Dieselový motor – pístový
spalovací motor,
hořlavý
atomizované palivo z
kontakt se stlačeným zahřátým
vzduch. Dieselové motory běží
na motorovou naftu (hovorově -
"Sluneční svit").
V roce 1890 tuto teorii vypracoval Rudolf Diesel
"ekonomický tepelný motor",
které díky silnému stlačení v
válce výrazně zlepšuje jeho
účinnost. Získal na něj patent
motor 23. února 1893. Nejprve
funkční příklad nazvaný „Diesel Motor“ postavil Diesel začátkem roku 1897
roku a 28. ledna téhož roku úspěšně
testováno.

Princip činnosti vstřikovacího motoru

V moderním vstřikování
motory pro každého
dodávaný válec
individuální tryska.
Všechny trysky jsou připojeny k
palivové kolejnice, kde
palivo je pod
tlak, který vytváří
elektrické palivové čerpadlo.
Vstřikované množství
palivo závisí na
doba otevření
trysky. Otevírací moment
reguluje elektronickou jednotku
ovládání (ovladač) zapnuto
na základě zpracovaných
jim data z různých
senzory.

1 snímek

2 snímek

Spalovací motor (zkráceně spalovací motor) je zařízení, ve kterém se chemická energie paliva přeměňuje na užitečnou mechanickou práci. Spalovací motory se dělí: Podle účelu - dělí se na dopravní, stacionární a speciální. Podle druhu použitého paliva - lehká kapalina (benzín, plyn), těžká kapalina (nafta). Podle způsobu tvorby hořlavé směsi - vnější (karburátor) a vnitřní pro vznětový motor. Podle způsobu zapalování (jiskra nebo komprese). Podle počtu a uspořádání válců se dělí motory řadové, vertikální, boxerové, ve tvaru V, ve tvaru VR a ve tvaru W.

3 snímek

Prvky spalovacího motoru: Válec Píst - pohybuje se uvnitř válce Ventil vstřikování paliva Zapalovací svíčka - zapaluje palivo uvnitř válce Plynový vypouštěcí ventil Klikový hřídel - je roztáčen pístem

4 snímek

Pracovní cykly pístových spalovacích motorů Pístové spalovací motory se dělí podle počtu zdvihů v pracovním cyklu na dvoudobé a čtyřdobé. Pracovní cyklus v pístových spalovacích motorech se skládá z pěti procesů: sání, komprese, spalování, expanze a výfuku.

5 snímek

6 snímek

1. V procesu sání se píst pohybuje z horní úvratě (TDC) do dolní úvratě (BDC) a uvolněný prostor nad pístem válce je naplněn směsí vzduchu a paliva. V důsledku rozdílu tlaků v sacím potrubí a uvnitř válce motoru při otevření sacího ventilu směs vstupuje (je nasávána) do válce

7 snímek

2. Během procesu komprese jsou oba ventily uzavřeny a píst, pohybující se od n.m.t. do w.m.t. a zmenšení objemu dutiny nad pístem stlačuje pracovní směs (v obecném případě pracovní tekutinu). Stlačování pracovní tekutiny urychluje spalovací proces a tím předurčuje možnou úplnost využití tepla uvolněného při spalování paliva ve válci.

8 snímek

3. V procesu spalování dochází k oxidaci paliva vzdušným kyslíkem, který je součástí pracovní směsi, v důsledku čehož prudce vzrůstá tlak v dutině nad pístem.

9 snímek

4. V procesu expanze horké plyny, které se snaží expandovat, pohybují pístem z T.M.T. do n.m.t. Provádí se pracovní zdvih pístu, který přes ojnici přenáší tlak na ojniční čep klikového hřídele a otáčí jím.

10 snímek

5. Při procesu uvolňování se píst pohybuje od n.m.t. do w.m.t. a přes druhý ventil, který se do této doby otevře, vytlačí výfukové plyny z válce. Produkty spalování zůstávají pouze v objemu spalovací komory, odkud nemohou být vytlačeny pístem. Kontinuita motoru je zajištěna následným opakováním pracovních cyklů.

11 snímek

12 snímek

Historie vozu Historie vozu začala v roce 1768 vytvořením parních strojů schopných přepravit osobu. V roce 1806 se objevily první stroje poháněné spalovacími motory v angličtině. hořlavý plyn, což vedlo v roce 1885 k zavedení dnes běžně používaného benzínového nebo benzínového motoru s vnitřním spalováním.

13 snímek

Pioneer Inventors Německý inženýr Karl Benz, vynálezce mnoha automobilových technologií, se zasloužil o vynález moderního automobilu.

14 snímek

Karl Benz V roce 1871 zorganizoval spolu s Augustem Ritterem mechanickou dílnu v Mannheimu, získal patent na dvoudobý benzínový motor a brzy si nechal patentovat systémy budoucího vozu: akcelerátor, zapalovací systém, karburátor, spojku, převodovku. a chladič chladiče.

Spalovací motor (zkráceně spalovací motor) je typ motoru, tepelného motoru, ve kterém se chemická energie paliva (obvykle kapalná nebo plynná uhlovodíková paliva), které hoří v pracovní zóně, přeměňuje na mechanickou práci. Navzdory skutečnosti, že spalovací motory jsou poměrně nedokonalým typem tepelných motorů (vysoká hlučnost, toxické emise, méně zdrojů), díky své autonomii (potřebné palivo obsahuje mnohem více energie než nejlepší elektrické baterie) jsou spalovací motory velmi rozšířené například v dopravě.

Historie spalovacích motorů V roce 1799 objevil francouzský inženýr Philippe Lebon osvětlovací plyn. V roce 1799 získal patent na použití a způsob získávání osvětlovacího plynu suchou destilací dřeva nebo uhlí. Tento objev měl velký význam především pro rozvoj osvětlovací techniky. Velmi brzy ve Francii a poté v dalších evropských zemích začaly plynové lampy úspěšně konkurovat drahým svíčkám. Osvětlovací plyn byl však vhodný nejen pro svícení.

Patent na konstrukci plynového motoru. V roce 1801 si Le Bon nechal patentovat konstrukci plynového motoru. Princip fungování tohoto stroje byl založen na známé vlastnosti plynu, který objevil: jeho směs se vzduchem při zapálení explodovala a uvolnila velké množství tepla. Produkty spalování rychle expandovaly a vyvíjely silný tlak na životní prostředí. Vytvořením vhodných podmínek je možné uvolněnou energii využít v zájmu člověka. Lebon motor měl dva kompresory a směšovací komoru. Jeden kompresor měl pumpovat stlačený vzduch do komory a druhý - stlačený lehký plyn z plynového generátoru. Směs plynu a vzduchu se poté dostala do pracovního válce, kde se vznítila. Motor byl dvojčinný, to znamená, že pracovní komory působily střídavě na obě strany pístu. Lebon v podstatě podporoval myšlenku spalovacího motoru, ale v roce 1804 zemřel dříve, než mohl svůj vynález uvést do života.

Jean Etienne Lenoir V následujících letech se několik vynálezců z různých zemí pokusilo vytvořit funkční motor využívající lehký plyn. Všechny tyto pokusy však nevedly k tomu, že se na trhu objevily motory, které by mohly úspěšně konkurovat parnímu stroji. Čest vytvořit komerčně úspěšný spalovací motor patří belgickému inženýrovi Jeanu Etienne Lenoirovi. Při práci v galvanovně přišel Lenoir s nápadem, že by směs vzduchu a paliva v plynovém motoru mohla být zapálena elektrickou jiskrou, a rozhodl se na základě této myšlenky postavit motor. Lenoir nebyl okamžitě úspěšný. Poté, co bylo možné vyrobit všechny díly a sestavit stroj, ještě docela dlouho pracoval a zastavil se, protože vlivem zahřívání se píst roztáhl a zasekl ve válci. Lenoir vylepšil svůj motor tím, že vynalezl systém vodního chlazení. I druhý pokus o start však skončil neúspěchem kvůli špatnému zdvihu pístu. Lenoir svůj návrh doplnil o mazací systém. Teprve poté se motor rozběhl.

August Otto V roce 1864 bylo vyrobeno více než 300 těchto motorů různých objemů. Poté, co Lenoir zbohatl, přestal pracovat na vylepšení svého vozu, a to předurčilo její osud - byla vytlačena z trhu pokročilejším motorem, který vytvořil německý vynálezce August Otto. V roce 1864 získal patent na svůj model plynového motoru a v témže roce uzavřel dohodu s bohatým inženýrem Langenem o využití tohoto vynálezu. Brzy vznikla firma "Otto and Company". Otto motor na první pohled představoval krok zpět od motoru Lenoir. Válec byl svislý. Otočný hřídel byl umístěn nad válcem na boku. Podél osy pístu k němu byla připevněna kolejnice spojená s hřídelí. Motor fungoval následovně. Rotující hřídel zvedla píst o 1/10 výšky válce, v důsledku čehož se pod pístem vytvořil řidší prostor a nasála se směs vzduchu a plynu. Směs se pak vznítila. Otto ani Langen neměli dostatečné znalosti elektrotechniky a opustili elektrické zapalování. Zapálily se otevřeným plamenem přes trubici. Při explozi se tlak pod pístem zvýšil přibližně na 4 atm. Působením tohoto tlaku se píst zvedl, objem plynu se zvětšil a tlak klesl. Když byl píst zvednut, speciální mechanismus odpojil kolejnici od hřídele. Píst nejprve pod tlakem plynu a poté setrvačností stoupal, až se pod ním vytvořilo vakuum. Energie spáleného paliva tak byla v motoru využita s maximální úplností. To byl Ottov hlavní původní nález. Pracovní zdvih pístu směrem dolů začal vlivem atmosférického tlaku a poté, co tlak ve válci dosáhl atmosférického tlaku, se otevřel výfukový ventil a píst svou hmotou vytlačil výfukové plyny. Díky úplnější expanzi spalin byla účinnost tohoto motoru výrazně vyšší než účinnost Lenoirova motoru a dosáhla 15%, to znamená, že překonala účinnost nejlepších parních strojů té doby.

Vzhledem k tomu, že motory Otto byly téměř pětkrát účinnější než motory Lenoir, byly okamžitě velmi žádané. V dalších letech se jich vyrobilo kolem pěti tisíc. Otto tvrdě pracoval na vylepšení jejich designu. Brzy byl ozubený hřeben nahrazen klikovým kolem. Nejvýznamnější z jeho vynálezů však přišel v roce 1877, kdy si Otto nechal patentovat nový čtyřdobý motor. Tento cyklus je dodnes základem provozu většiny plynových a benzínových motorů. V následujícím roce byly nové motory již uvedeny do výroby. Čtyřtaktní cyklus byl Ottovým největším technickým úspěchem. Brzy se ale ukázalo, že pár let před jeho vynálezem přesně stejný princip fungování motoru popsal francouzský inženýr Beau de Roche. Skupina francouzských průmyslníků napadla Ottoův patent u soudu. Soud považoval jejich argumenty za přesvědčivé. Ottova práva podle jeho patentu byla značně omezena, včetně odstranění jeho monopolu na čtyřdobý cyklus. Konkurenti sice zahájili výrobu čtyřdobých motorů, ale model Otto vypracovávaný po mnoho let výroby byl stále nejlepší a poptávka po něm neustávala. Do roku 1897 bylo vyrobeno asi 42 tisíc těchto motorů různých kapacit. Skutečnost, že se jako palivo používal lehký plyn, však značně zúžila pole působnosti prvních spalovacích motorů. Počet osvětlovacích a plynárenských závodů byl nepatrný i v Evropě a v Rusku byly pouze dvě - v Moskvě a Petrohradu.

Hledání nového paliva Hledání nového paliva pro spalovací motor proto neustávalo. Někteří vynálezci se pokusili použít páry kapalného paliva jako plyn. Již v roce 1872 se americký Brighton pokusil použít petrolej v této kapacitě. Petrolej se ale špatně odpařoval a Brighton přešel na lehčí ropný produkt – benzín. Aby však motor na kapalné palivo mohl úspěšně konkurovat plynovému motoru, bylo nutné vytvořit speciální zařízení pro odpařování benzínu a získávání jeho hořlavé směsi se vzduchem. Brighton ve stejném roce 1872 vynalezl jeden z prvních takzvaných „odpařovacích“ karburátorů, ale nefungoval uspokojivě.

Benzínový motor Funkční benzínový motor se objevil až o deset let později. Vynalezl jej německý inženýr Julius Daimler. Dlouhá léta pracoval pro firmu Otto a byl členem jejího představenstva. Počátkem 80. let navrhl svému šéfovi projekt kompaktního benzínového motoru, který by mohl být použit v dopravě. Otto na Daimlerův návrh zareagoval chladně. Poté se Daimler spolu se svým přítelem Wilhelmem Maybachem v roce 1882 odvážně rozhodli, opustili firmu Otto, získali malou dílnu poblíž Stuttgartu a začali pracovat na svém projektu. Problém, kterému Daimler a Maybach čelili, nebyl jednoduchý: rozhodli se vytvořit motor, který by nevyžadoval plynový generátor, byl by velmi lehký a skladný, ale zároveň dostatečně výkonný na to, aby přemístil posádku. Daimler očekával zvýšení výkonu zvýšením otáček hřídele, k tomu však bylo nutné zajistit požadovanou frekvenci zapalování směsi. V roce 1883 byl vytvořen první benzínový motor se zapalováním z horké duté trubky otevřené do válce. První model benzinového motoru byl určen pro průmyslovou stacionární instalaci.

Proces odpařování kapalného paliva v prvních benzinových motorech zanechal mnoho požadavků. Proto vynález karburátoru způsobil skutečnou revoluci ve výrobě motorů. Jeho tvůrcem je maďarský inženýr Donat Banki. V roce 1893 si nechal patentovat proudový karburátor, který byl prototypem všech moderních karburátorů. Na rozdíl od svých předchůdců Banki navrhoval benzín neodpařovat, ale jemně ho rozprašovat do vzduchu. Tím bylo zajištěno jeho rovnoměrné rozložení po válci a samotné odpařování probíhalo již ve válci působením kompresního tepla. Pro zajištění atomizace byl benzín nasáván proudem vzduchu přes dávkovací trysku a stálosti směsi bylo dosaženo udržováním konstantní hladiny benzínu v karburátoru. Proud byl vyroben ve formě jednoho nebo více otvorů v trubici, umístěných kolmo k proudu vzduchu. Pro udržení tlaku byla zajištěna malá nádrž s plovákem, která udržovala hladinu v dané výšce, takže množství nasávaného benzínu bylo úměrné množství přiváděného vzduchu. První spalovací motory byly jednoválcové a pro zvýšení výkonu motoru se obvykle zvětšoval objem válce. Pak toho začali dosahovat zvýšením počtu válců. Na konci 19. století se objevily dvouválcové motory a od počátku 20. století se začaly rozšiřovat čtyřválce.

Složení Pístové motory Spalovací prostor je válec, kde se chemická energie paliva přeměňuje na mechanickou energii, která se pomocí klikového mechanismu přeměňuje z vratného pohybu pístu na pohyb rotační. Podle druhu použitého paliva se dělí na: Směs benzínu a vzduchu se připravuje v karburátoru a následně v sacím potrubí, nebo v sacím potrubí pomocí rozstřikovacích trysek (mechanických nebo elektrických), nebo přímo ve válci pomocí rozprašovací trysky, pak je směs přiváděna do válce, stlačena a následně zapálena jiskrou, která přeskakuje mezi elektrodami svíčky. Nafta speciální motorová nafta je vstřikována do válce pod vysokým tlakem. Při vstřikování části paliva se přímo ve válci tvoří (a okamžitě shoří) hořlavá směs. Směs se zapálí vysokou teplotou stlačeného vzduchu ve válci.

Plynový motor spalující jako palivo uhlovodíky, které jsou za normálních podmínek v plynném stavu: Směsi zkapalněných plynů jsou skladovány ve válci pod tlakem nasycených par (až 16 atm). Kapalná fáze odpařená ve výparníku nebo plynná fáze směsi postupně ztrácí tlak v redukčním ventilu až k atmosférickému tlaku a je nasávána motorem do sacího potrubí přes směšovač vzduch-plyn nebo vstřikována do sacího potrubí prostředky elektrických vstřikovačů. Zapálení se provádí pomocí jiskry, která přeskakuje mezi elektrodami svíčky. Stlačené zemní plyny jsou skladovány v lahvi pod tlakem atm. Konstrukce energetických systémů je podobná jako u systémů na zkapalněný plyn, rozdíl je v absenci výparníku. Generátorový plyn je plyn získaný přeměnou pevného paliva na plynné. Jako pevná paliva se používají:

CoalPeatWood Plynová nafta Hlavní část paliva se připravuje jako u jednoho z druhů plynových motorů, ale nezapaluje se elektrickou svíčkou, ale zapalovací částí motorové nafty vstřikovanou do válce podobně jako u dieselového motoru. Rotační píst Kombinovaný spalovací motor spalovací motor, který je kombinací pístového (rotační píst) a lopatkového stroje (turbína, kompresor), u kterého se na realizaci pracovního procesu podílejí oba stroje. Příkladem kombinovaného spalovacího motoru je pístový motor s posilovačem plynové turbíny (turbo). RCV je spalovací motor, jehož rozvod plynu je realizován rotací válce. Válec vykonává rotační pohyb střídavě kolem vstupního a výstupního potrubí, zatímco píst vykonává vratné pohyby.

Přídavné agregáty potřebné pro spalovací motory Nevýhodou spalovacího motoru je, že produkuje vysoký výkon pouze v úzkém rozsahu otáček. Proto jsou základními atributy spalovacího motoru převodovka a startér. Pouze v některých případech (například v letadlech) lze upustit od složitého přenosu. Myšlenka hybridního vozu postupně dobývá svět, ve kterém motor vždy pracuje v optimálním režimu. Také spalovací motory potřebují palivový systém (pro přívod palivové směsi) a výfukový systém (pro výfukové plyny).

stvoření..

Historie stvoření

Etienne Lenoir (1822-1900)

Fáze vývoje ICE:

1860 Étienne Lenoir vynalezl první motor na lehký plyn

1862 Alphonse Beau De Rochas navrhl myšlenku čtyřdobého motoru. Svůj nápad se mu však nepodařilo prosadit.

1876 ​​Nikolaus August Otto vytváří čtyřdobý motor Roche.

1883 Daimler navrhl konstrukci motoru, který by mohl běžet jak na plyn, tak na benzín

Karl Benz vynalezl samohybnou tříkolku založenou na technologii Daimler.

V roce 1920 se spalovací motory staly vedoucími. posádky na parní a elektrické trakci se staly vzácností.

August Otto (1832-1891)

Karla Benze

Historie stvoření

Tříkolka, kterou vynalezl Karl Benz

Princip fungování

Čtyřtaktní motor

Pracovní cyklus čtyřdobého karburátorového spalovacího motoru probíhá ve 4 zdvihech pístu (zdvihu), tedy ve 2 otáčkách klikového hřídele.

Existují 4 cykly:

1 zdvih - sání (hořlavá směs z karburátoru vstupuje do válce)

2taktní - komprese (ventily jsou uzavřeny a směs je stlačována, na konci komprese je směs zapálena elektrickou jiskrou a dochází ke spalování paliva)

3taktní - pracovní zdvih (dochází k přeměně tepla přijatého spalováním paliva na mechanickou práci)

4taktní - uvolnění (výfukové plyny jsou vytlačovány pístem)

Princip fungování

Dvoutaktní motor

Nechybí ani dvoudobý spalovací motor. Pracovní cyklus dvoudobého karburátorového spalovacího motoru se provádí ve dvou zdvihech pístu nebo v jedné otáčkě klikového hřídele.

1 opatření 2 opatření

	Spalování

Výkon dvoudobého karburátorového spalovacího motoru v praxi často nejen nepřevyšuje výkon čtyřdobého, ale je ještě nižší. To je způsobeno tím, že značnou část zdvihu (20-35%) dělá píst s otevřenými ventily

Účinnost motoru

Účinnost spalovacího motoru je nízká a je přibližně 25 % - 40 %. Maximální efektivní účinnost nejmodernějších spalovacích motorů je asi 44 %. Mnoho vědců se proto snaží zvýšit účinnost, ale i samotný výkon motoru.

Způsoby, jak zvýšit výkon motoru:

Použití víceválcových motorů

Použití speciálního paliva (správný poměr směsi a typ směsi)

Výměna dílů motoru (správné velikosti dílů v závislosti na typu motoru)

Eliminace části tepelné ztráty přenesením místa spalování paliva a ohřevu pracovní tekutiny uvnitř válce

Účinnost motoru

Kompresní poměr

Jednou z nejdůležitějších vlastností motoru je jeho kompresní poměr, který je určen následujícím:

eV2V1

kde V2 a V1 jsou objemy na začátku a na konci komprese. Se zvyšováním kompresního poměru se zvyšuje počáteční teplota hořlavé směsi na konci kompresního zdvihu, což přispívá k jejímu dokonalejšímu spalování.

Odrůdy spalovacích motorů

Vnitřní spalovací motory

Hlavní součásti motoru

Konstrukce světlého zástupce spalovacího motoru - karburátorového motoru

Rám motoru (kliková skříň, hlavy válců, víka ložisek klikového hřídele, olejová vana)

pohybový mechanismus(písty, ojnice, klikový hřídel, setrvačník)

Mechanismus distribuce plynu(vačkový hřídel, tlačné tyče, tyče, vahadla)

Mazací systém (olej, hrubý filtr, jímka)

kapalina (radiátor, kapalina atd.)

Chladící systém

vzduch (foukání vzduchovými proudy)

Pohonný systém (palivová nádrž, palivový filtr, karburátor, čerpadla)

Hlavní součásti motoru

Systém zapalování(zdroj proudu - generátor a baterie, jistič + kondenzátor)

Startovací systém (elektrický startér, zdroj proudu - baterie, dálkové ovladače)

Sací a výfukový systém(potrubí, vzduchový filtr, tlumič)

Karburátor motoru

V roce 1799 objevil francouzský inženýr Philippe Lebon osvětlovací plyn a získal patent na použití a způsob získávání osvětlovacího plynu suchou destilací dřeva nebo uhlí. Tento objev měl velký význam především pro rozvoj osvětlovací techniky. Velmi brzy ve Francii a poté v dalších evropských zemích začaly plynové lampy úspěšně konkurovat drahým svíčkám. Osvětlovací plyn byl však vhodný nejen pro svícení. Vynálezci se pustili do konstrukce motorů, které by mohly nahradit parní stroj, přičemž palivo by nehořelo v peci, ale přímo ve válci motoru.

V roce 1801 si Le Bon nechal patentovat konstrukci plynového motoru. Princip fungování tohoto stroje byl založen na známé vlastnosti plynu, který objevil: jeho směs se vzduchem při zapálení explodovala a uvolnila velké množství tepla. Produkty spalování rychle expandovaly a vyvíjely silný tlak na životní prostředí. Vytvořením vhodných podmínek je možné uvolněnou energii využít v zájmu člověka. Lebon motor měl dva kompresory a směšovací komoru. Jeden kompresor měl do komory pumpovat stlačený vzduch a druhý stlačený lehký plyn z plynového generátoru. Směs plynu a vzduchu se poté dostala do pracovního válce, kde se vznítila. Motor byl dvojčinný, to znamená, že pracovní komory působily střídavě na obě strany pístu. Lebon v podstatě podporoval myšlenku spalovacího motoru, ale v roce 1804 zemřel dříve, než mohl svůj vynález uvést do života.

Jean Etienne Lenoir V následujících letech se několik vynálezců z různých zemí pokusilo vytvořit funkční motor využívající lehký plyn. Všechny tyto pokusy však nevedly k tomu, že se na trhu objevily motory, které by mohly úspěšně konkurovat parnímu stroji. Čest vytvořit komerčně úspěšný spalovací motor patří belgickému mechanikovi Jeanu Etienne Lenoirovi. Při práci v galvanovně přišel Lenoir s nápadem, že směs vzduchu a paliva v plynovém motoru lze zapálit pomocí elektrické jiskry, a rozhodl se na základě této myšlenky postavit motor. Lenoir s parou hned neuspěl motor založený na této myšlence. Poté, co bylo možné vyrobit všechny díly a sestavit stroj, ještě docela dlouho pracoval a zastavil se, protože vlivem zahřívání se píst roztáhl a zasekl ve válci. Lenoir vylepšil svůj motor tím, že vynalezl systém vodního chlazení. I druhý pokus o start však skončil neúspěchem kvůli špatnému zdvihu pístu. Lenoir svůj návrh doplnil o mazací systém. Teprve poté se motor rozběhl.

August Otto Do roku 1864 bylo vyrobeno již více než 300 těchto motorů různých objemů. Když Lenoir zbohatla, přestala pracovat na vylepšování svého vozu, a to předurčilo její osud; z trhu ji vytlačil pokročilejší motor vytvořený německým vynálezcem Augustem Ottou 1864 August Otto V roce 1864 získal patent na svůj model plynového motoru a v témže roce uzavřel dohodu s bohatým inženýrem Langenem o využití tohoto vynálezu. Brzy vznikla společnost „Otto and Company.“ V roce 1864 Langen

Do roku 1864 bylo vyrobeno již více než 300 těchto motorů různých objemů. Když Lenoir zbohatla, přestala pracovat na vylepšování svého vozu, a to předurčilo její osud; z trhu ji vytlačil pokročilejší motor vytvořený německým vynálezcem Augustem Ottou 1864 August Otto V roce 1864 získal patent na svůj model plynového motoru a v témže roce uzavřel dohodu s bohatým inženýrem Langenem o využití tohoto vynálezu. Brzy byla založena společnost Otto and Company 1864 Langen Ottoův motor na první pohled představoval krok zpět od motoru Lenoir. Válec byl svislý. Otočný hřídel byl umístěn nad válcem na boku. Podél osy pístu k němu byla připevněna kolejnice spojená s hřídelí. Motor fungoval následovně. Rotující hřídel zvedla píst o 1/10 výšky válce, v důsledku čehož se pod pístem vytvořil řidší prostor a nasála se směs vzduchu a plynu. Směs se pak vznítila. Otto ani Langen neměli dostatečné znalosti elektrotechniky a opustili elektrické zapalování. Zapálily se otevřeným plamenem přes trubici. Při explozi se tlak pod pístem zvýšil přibližně na 4 atm. Působením tohoto tlaku se píst zvedl, objem plynu se zvětšil a tlak klesl. Když byl píst zvednut, speciální mechanismus odpojil kolejnici od hřídele. Píst nejprve pod tlakem plynu a poté setrvačností stoupal, až se pod ním vytvořilo vakuum. Energie spáleného paliva tak byla v motoru využita s maximální úplností. To byl Ottov hlavní původní nález. Pracovní zdvih pístu směrem dolů začal vlivem atmosférického tlaku a poté, co tlak ve válci dosáhl atmosférického tlaku, se otevřel výfukový ventil a píst svou hmotou vytlačil výfukové plyny. Díky úplnější expanzi spalin byla účinnost tohoto motoru výrazně vyšší než účinnost Lenoirova motoru a dosáhla 15 %, to znamená, že převyšovala účinnost nejlepších parních strojů té doby.

Vzhledem k tomu, že motory Otto byly téměř pětkrát účinnější než motory Lenoir, byly okamžitě velmi žádané. V dalších letech se jich vyrobilo kolem pěti tisíc. Otto tvrdě pracoval na vylepšení jejich designu. Brzy byl ozubený hřeben nahrazen klikovým kolem. Nejvýznamnější z jeho vynálezů však přišel v roce 1877, kdy si Otto nechal patentovat nový čtyřdobý motor. Tento cyklus je dodnes základem provozu většiny plynových a benzínových motorů. V následujícím roce se již nové motory začaly vyrábět 1877 Čtyřtaktní cyklus byl Ottovým největším technickým úspěchem. Brzy se ale ukázalo, že pár let před jeho vynálezem přesně stejný princip fungování motoru popsal francouzský inženýr Beau de Rocha. Skupina francouzských průmyslníků napadla Ottoův patent u soudu. Soud považoval jejich argumenty za přesvědčivé. Ottova práva vyplývající z jeho patentu byla výrazně omezena, včetně zrušení monopolu na čtyřdobý cyklus Bo de Rocha Přestože konkurence zahájila výrobu čtyřdobých motorů, Ottov model vypracovaný mnohaletou výrobou byl stále nejlepší, a poptávka po něm neustávala. Do roku 1897 bylo vyrobeno asi 42 tisíc těchto motorů různých kapacit. Skutečnost, že se jako palivo používal lehký plyn, však značně zúžila pole působnosti prvních spalovacích motorů. Počet osvětlovacích a plynárenských závodů byl nepatrný i v Evropě a v Rusku byly pouze dvě - v Moskvě a Petrohradu.

Hledání nového paliva Hledání nového paliva pro spalovací motor proto neustávalo. Někteří vynálezci se pokusili použít páry kapalného paliva jako plyn. Již v roce 1872 se americký Brighton pokusil použít petrolej v této kapacitě. Petrolej se ale špatně odpařoval a Brighton přešel na lehčí ropný produkt, benzín. Aby však motor na kapalná paliva mohl úspěšně konkurovat plynu, bylo nutné vytvořit speciální zařízení pro odpařování benzínu a získávání jeho hořlavé směsi se vzduchem., ale nefungovalo uspokojivě. Brighton 1872

Benzínový motor Funkční benzínový motor se objevil až o deset let později. Pravděpodobně lze za jeho prvního vynálezce označit Kostoviče O.S., který v roce 1880 poskytl funkční prototyp benzínového motoru. Jeho objev však stále zůstává špatně osvětlen. V Evropě se na vzniku benzinových motorů nejvíce podílel německý inženýr Gottlieb Daimler. Řadu let působil ve firmě Otto a byl členem jejího představenstva. Počátkem 80. let navrhl svému šéfovi projekt kompaktního benzínového motoru, který by mohl být použit v dopravě. Otto na Daimlerův návrh zareagoval chladně. Poté se Daimler spolu se svým přítelem Wilhelmem Maybachem v roce 1882 odvážně rozhodli, opustili firmu Otto, získali malou dílnu poblíž Stuttgartu a začali pracovat na svém projektu.

Problém, kterému Daimler a Maybach čelili, nebyl jednoduchý: rozhodli se vytvořit motor, který by nevyžadoval plynový generátor, byl by velmi lehký a skladný, ale zároveň dostatečně výkonný na to, aby přemístil posádku. Daimler očekával zvýšení výkonu zvýšením otáček hřídele, k tomu však bylo nutné zajistit požadovanou frekvenci zapalování směsi. V roce 1883 vznikl první žhavící benzinový motor se zapalováním ze žhavicí trubice vložené do válce plynového generátoru 1883 žhavící benzinový motor žhavicí trubice

První model benzinového motoru byl určen pro průmyslovou stacionární instalaci. Proces odpařování kapalného paliva v prvních benzinových motorech zanechal mnoho požadavků. Proto vynález karburátoru způsobil skutečnou revoluci ve výrobě motorů. Jeho tvůrcem je maďarský inženýr Donat Banki. V roce 1893 si nechal patentovat proudový karburátor, který byl prototypem všech moderních karburátorů. Na rozdíl od svých předchůdců Banki navrhoval benzín neodpařovat, ale jemně ho rozprašovat do vzduchu. Tím bylo zajištěno jeho rovnoměrné rozložení po válci a samotné odpařování probíhalo již ve válci působením kompresního tepla. Pro zajištění atomizace byl benzín nasáván proudem vzduchu přes dávkovací trysku a stálosti směsi bylo dosaženo udržováním konstantní hladiny benzínu v karburátoru. Proud byl vyroben ve formě jednoho nebo více otvorů v trubici, umístěných kolmo k proudu vzduchu. Pro udržení tlaku byla malá nádrž opatřena plovákem, který udržoval hladinu v dané výšce, takže množství nasávaného benzínu bylo úměrné množství přiváděného vzduchu.výkon motoru, obvykle zvětšoval objem válce. Poté toho začali dosahovat zvyšováním počtu válců Objem válců Koncem 19. století se objevují dvouválcové motory a od počátku 20. století se začínají rozšiřovat čtyřválce.XIX stoletíXX